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承德市典型责任主体灭失矿山迹地地质环境治理方案与对策

2022-11-28宋建伟朱小龙袁运许

有色金属(矿山部分) 2022年6期
关键词:迹地方案设计环境治理

宋建伟,朱小龙,刘 硕,袁运许,夏 冬

(1.河北省地质环境监测院,石家庄 050000;2.河北省地质资源环境监测与保护重点实验室,石家庄 050000;3.华北理工大学 矿业工程学院,河北 唐山 063210;4.河北省矿业开发与安全技术重点实验室,河北 唐山 063210;5.河北省矿区生态修复产业技术研究院,河北 唐山 063210)

因乱采滥挖、无序开采和历史遗留问题的存在,形成了大量的责任主体灭失矿山迹地,这不仅造成了矿产资源浪费、还对矿区及其周边的生态环境造成严重破坏[1],这是承德地区乃至河北省所面临的共同问题。为扭转这一局面,需持续推进责任主体灭失矿山迹地地质环境治理工作。

目前,针对矿山迹地地质环境治理有较多的成功案例。如安太堡露天煤矿排土场采用白杆+青杆+沙棘、刺槐+油松、刺槐+榆树+臭椿的植被配置模式进行生态修复,经过20年的生态演替后,生物多样性、丰度均明显增加[2];海州露天矿采用不同的恢复模式对排土场进行生态修复,结果表明,灌木林地可有效减少降雨对排土场土壤的冲刷量[3];刘瑞成等[4]针对卓尼县某小型采石场地质环境现状,提出行之有效的生态修复方案;于辉胜等[5]以卡顶山矿区地质环境修复工程为例,多角度分析矿区地质环境问题后,创新矿山生态修复思路,为同类矿山生态修复方案设计提供了参考;朱晓勇等[6]以苏州市金山滨花岗岩露天关闭矿山生态修复项目为例,在调查分析矿山地质环境现状的基础上,多措并举进行矿山生态修复;经过14年的生态修复后,徐州市大黄山矿区社会生态系统恢复力指数从0.32上升到0.72[7];马兰庄铁矿排土场和尾矿库经过15年的生态修复,矿山环境得到明显的改善[8-9];北京首云铁矿尾矿库采用客土覆盖+生态植被毯的生态修复方案,起到了较好的涵养水源作用,为类似尾矿库的生态修复提供了借鉴[10];结合矿区周边环境特点,采用工程与生态相结合的方式,将百米矿坑开发为生态景观用地[11];周口店采石场生态修复工程实施后,采场内生物多样性逐年提高,矿区生态环境逐年好转[12];庆元县针对废弃铅锌矿的危害,提出废弃铅锌矿生态修复综合治理与监管模式[13];夏冬等[14-15]基于岩体结构数字识别技术,在露天矿边坡岩体质量评价与分级的基础上,实现各分区生态修复方案的优选。上述的成功案例,对责任主体灭失矿山迹地生态修复具有重要的借鉴意义。

承德地区超过一半的矿产资源采用露天开采,因无序开采或盗采,产生了数量较多但规模相对较小的责任主体灭失矿山迹地。该类矿山迹地破坏、压占了大面积的土地和植被。雨季易造成水土流失和地质灾害,冬春季易扬尘污染空气,含铅、锌等重金属的废石在雨水淋溶作用下对地下水和矿区周边的土地造成污染,在水土流失的作用下,其规模和影响范围有进一步扩大的趋势。基于此,本文在对承德市8县3区59处责任主体灭失矿山迹地调查资料详细分析的基础上,结合各县区责任主体灭失矿山迹地类型、破坏规模等因素,选取有代表性的矿山迹地进行地质环境治理方案设计,为县区内其他矿山迹地地质环境治理方案设计提供参考。依据承德市典型责任主体灭失矿山迹地地质环境治理现状,指出该地区责任主体灭失矿山迹地地质环境治理存在的不足并提出相应的治理对策。

1 承德地区责任主体灭失矿山迹地地质环境概况

调研资料显示,截至2022年初,承德市共有责任主体灭失矿山迹地287处,主要分布于丰宁、围场、隆化和双桥区等县区。2022年6~9月,河北省地质环境监测院与华北理工大学联合对承德地区59处典型责任主体灭失矿山迹地进行现场调研,调研总面积 2 893 904 m2,调研的矿山迹地个数及损毁土地面积如表1所示。

表1 各县区责任主体灭失矿山迹地调研个数及面积

各区县的矿山迹地分布情况如图1所示。调研的责任主体灭失矿山迹地中,有石灰岩矿18处,铁矿16处,建筑白云岩矿7处,花岗岩矿5处,铸型用砂4处,砖瓦用黏土矿4处,煤矿2处,建筑用石料矿、沸石矿和铅锌矿各1处。

图1 承德市各区县责任主体灭失矿山迹地分布图

承德地处燕山山脉北麓,属温带半湿润半干旱大陆季风型燕山山地气候,降雨主要集中在夏季,春、秋季节干旱多风,冬季少雪寒冷,气候灾害以干旱为主。矿区表土以砂土和壤土为主,土层较薄,失去植被防护后,水土极易流失而造成基岩裸露。部分主体责任灭失矿山迹地因长期得不到有效治理而形成严重的植被破坏、次生地质灾害和水土流失,为解决这一问题,需尽早完成责任主体灭失矿山迹地地质环境治理工作。

2 承德地区典型责任主体灭失矿山迹地地质环境治理方案

遵循“宜农则农、宜林则林、宜建则建”的原则对矿山迹地进行生态修复方案设计。强调综合治理的环境效益、社会效益,对可能出现的危害,要采取相应的防范措施,最大限度地减少对矿山地质环境的破坏。治理工程要与当地规划和经济建设相结合,尽可能将矿山地质环境治理和原有环境有机结合。依托治理区原有地形地貌,充分发挥微地貌的作用,见缝插针地利用原有地形,促进治理措施与周围自然环境的融合。

2.1 典型石灰岩矿山迹地地质环境治理方案

调研的18处石灰岩矿责任主体灭失矿山迹地主要分布在承德、宽城、隆化等区县。对调研资料分析后,选择面积较大(约82 399 m2)、迹地类型较多的承德县岔沟乡老烧锅村东北采石场进行矿山环境治理方案设计。

2.1.1 矿山地质环境概况

开采前矿区土地类型为林地和其他草地,开采后形成了采场、渣坡、采场平台、矿山道路等迹地,造成了山体植被破坏,岩石裸露,土体外露,原有地貌破坏严重,植被很难自然生长。

该矿的5个采场主要分布在东西两侧山坡,采面坡度40°~70°,最大垂直高度40 m,因矿山未严格按照开发利用方案进行台阶式开采,采面和台阶均不符合设计要求,其上堆积大量的废石、废渣,容易引起崩塌、掉块等地质灾害。矿山境界周围的表土在降雨作用下极易流失,使得裸露岩面的范围进一步扩大。经调查,需治理的采面面积约11 075 m2,5个采面共需清理和清运渣岩约1 329 m3。矿山部分采场如图2所示。

图2 岔沟乡老烧锅村石灰岩矿部分采场

采场底部与采面平台之间为碎石、块石、砂石形成的20°~30°的渣坡,其表面全部暴露,渣坡总面积约31 915 m2,部分渣坡如图3所示。

图3 岔沟乡老烧锅村石灰岩矿部分渣坡

矿山道路为简易的土石路,长约758 m、宽约3 m,部分道路已自然恢复。采场平台位于矿区的底部,长约500 m,宽约30 m,南北向形成约8°的自然坡。由于受到开采过程中的清理、压覆,地表有少量的碎石分布,植被覆盖度低,其总面积约12 816 m2。

2.1.2 矿山地质环境治理方案设计

1)采面生态修复方案设计。治理工作主要包括清除危岩、浮石、浮渣和坡面绿化。将从采面上清理下来的岩石堆在坡脚处形成台阶,清除危岩时,将突出的岩石清除,使坡面尽量平整,如局部边坡较陡,可在清理危岩的同时进行削坡,以保证采场边坡的长期稳定。在采面底部与渣坡坡顶之间种植爬山虎,在采面顶部种植爬山虎,爬山虎株距为0.3 m。爬山虎种植区进行带状覆土,覆土厚度为0.2 m,覆土宽度为0.2 m。

2)渣坡生态修复方案设计。渣坡采用挖鱼鳞坑种植刺槐的方式进行绿化,刺槐采用株高不低于1 m的两年生苗木,其株行距为1.5 m×1.5 m;鱼鳞坑为深0.5 m、长径0.7 m、短径0.5 m、外侧顶宽0.2 m、底宽0.26 m、高0.3 m的干砌石埂,俯视形状为月牙状。刺槐种植后要及时浇水,以保证苗木的成活率,如成活率达不到85%,需进行补植。

3)采场平台生态修复方案设计。采场平台地势较为平坦,可采用鱼鳞坑内覆土进行绿化,鱼鳞坑的深度为0.5 m,覆土厚度为0.5 m,覆土后栽植刺槐,株行距为1.5 m×1.5 m,刺槐株间撒播紫花苜蓿、披碱草进行绿化。

2.2 典型铁矿矿山迹地地质环境治理方案

调研的16处铁矿矿山迹地,主要分布在丰宁、滦平和兴隆等县区。在这16处矿山中,丰宁县的石人沟乡梅家窝铺村南群采铁矿为早年当地民众私挖乱采所形成,遗留的问题较多,较具代表性。

2.2.1 矿山地质环境概况

开采前,该区域为荒山,地表植被主要为荒草和灌木,开采后,治理区内形成采面、平台、渣堆等迹地。该矿地质环境总影响面积约101 332 m2,经过多年开采形成采面36处,渣堆17处。

采面在长期风化、雨水冲刷等综合因素的影响下,形成了规模较小、稳定性差的不稳定危岩,治理区内人类工程活动较频繁,危岩的形成对其活动存在危害。由于矿区范围内堆积大量废渣、结构较松散,表面无植被覆盖,受雨水冲刷,被雨水携带至下游,加快了水土流失,使矿山环境进一步恶化。矿山的全景如图4所示。

图4 石人沟乡梅家窝铺村南群采铁矿全景图

2.2.2 矿山地质环境治理方案设计

1)修建台阶、平整原有台阶和平台。清除危岩、浮石和浮渣后,将垂直高差较大、有条件的采面进行错台,修建台阶,将错台、平整台阶所形成的废渣清运至附近采场平台或采坑进行平整。对采面M4西部进行错台,形成宽3 m,内侧角度为85°的四级台阶,并与采面东部原有台阶进行对应的连接,台阶高程分别为670、680、690、700 m,长度分别为166、196、125、100 m。对于其他采面,将其台阶上的碎石、散落废渣清运至采面下方平台并对台阶、平台进行平整。

2)绿化工程。采面平台、采面台阶、废渣堆平台采用挖穴状坑覆0.3 m厚的土栽植刺槐进行绿化,刺槐的株行距为2 m×2 m;采面坡面采用鱼鳞坑栽植沙棘进行绿化,沙棘的株行距为1 m×1 m;采面台阶平台内侧,挖鱼鳞坑,坑内覆土0.2 m,种植一排爬山虎,株距为0.3 m;废渣堆坡面:在坡面上挖鱼鳞坑种植沙棘,株行距为1 m×1 m。对建在采场平台边缘的3处破碎站的废弃设备和居住房屋进行拆除,恢复原有地貌后进行绿化。

2.3 典型白云岩矿山迹地地质环境治理方案

调研的7处白云岩责任主体灭失矿山迹地,主要分布在宽城、双桥区和承德县。选择面积较大、迹地类型较多的宽城县山后村井文白云岩石料厂为例进行矿山环境治理方案设计。

2.3.1 矿山地质环境现状

现场调研发现,该矿地质环境问题主要为露天开采形成的边坡、残山、工业建筑物、料堆和矿区道路,总影响面积约31 500 m2。矿山部分边坡和工业厂棚如图5所示。

图5 山后村井文石料厂部分采场和渣坡

2.3.2 矿山地质环境治理方案设计

1)边坡地质环境治理方案设计。危岩、浮石清理完成后,进行自上而下错台,在坡体宽度方向自中部分别向两侧推进,削坡后的碎石、碎渣清理至坡脚处。

2)平台、料堆地质环境治理方案设计。对各平台进行平整整形,将凸起的岩石清除,将凹坑进行填补,使其平整。对1号平台平整整形,平台外缘边界适量回收,拆除2号平台砖混构筑物和工业设备;对2号平台平整整形,将1号至6号料堆运至2号平台凹坑处进行填补,使其平整。

3)坡脚处堆台阶。采用削坡和平整平台的废石、废渣,在1号和2号坡面坡脚处堆台阶。台阶高5 m,宽4 m,坡面宽6 m,台阶边坡坡度不大于40°,填土的压实系数不小于0.94。堆台阶时应按平台的中部略高于两端,平台外缘略高于内部的方法进行。

4)平台、台阶绿化。对堆台阶后剩余的采场平台进行挖穴状坑,坑内覆土0.8 m,种植胸径3~5 cm的油松,油松的株行距为3 m×3 m,坑外覆土0.8 m,撒播草籽绿化。在台阶上挖穴状坑,坑内覆土0.8 m,种植一排胸径5~7 cm的油松,株距为3.0 m,坑外台阶覆土厚度为0.8 m,撒播草籽绿化;对堆砌的台阶坡面覆土0.3 m,坡面上种植沙棘,株行距为1 m×1 m,撒播草籽绿化;在边坡脚的台阶内侧及坡顶的台阶外侧,各种植一排爬山虎,株距为0.3 m。

5)工业建筑物和料堆地质环境治理方案设计。对3个砖混结构建筑物、3个工业用钢结构厂棚和1个矿石筛分设备进行拆除。将1号至6号料堆运至2号平台凹坑处进行填补,使其平整。浆砌石石灰窑顶部坑洞用削坡碎石填充,底部种植一排胸径3~5 cm的油松。1号料堆清除后,场地内覆土0.8 m,挖穴状坑,种植胸径3~5 cm的油松,株行距为3 m×3 m;坑外撒播草籽绿化。道路两侧工业建筑物拆除及料堆清运后的场地进行覆土,用以恢复耕地,覆土厚度0.8 m。

6)矿山道路地质环境治理方案设计。治理区内350 m矿山道路随工业场地进行治理,两侧挖树坑,坑内覆土0.8 m,种植胸径3~5 cm的油松,矿山道路下坡面覆土0.3 m,种植沙棘,株行距为1 m×1 m,坡底种植一排胸径3~5 cm的油松,株距为3 m。

2.4 典型花岗岩矿矿山迹地地质环境治理方案

调研的5处花岗岩责任主体灭失矿山迹地,主要分布在平泉市、丰宁县和双滦区。选择面积较大、迹地类型较多的平泉市王房乡王大道村花岗岩矿进行矿山环境治理方案设计。

2.4.1 矿山地质环境概况

矿山迹地由2处平台、3处采面、7处废石(渣)坡和1条矿山道路组成。2处平台面积约1 070 m2;3处坡面面积约14720 m2,采面较陡立,坡角60°~80°,最大垂直高度约20 m,坡面凹凸不平,局部节理裂隙发育,机械咬合性差;由废弃矿渣堆积在沟底及山坡坡面形成七处废石(渣)坡,坡面面积约30 033 m2,堆积方量约52 590 m3,废石(渣)坡堆积最大高度达40 m;矿山道路长约421 m,宽约1.6~6 m,坡度约10°~20°,矿山道路及附近破坏面积约3 250 m2。矿山部分采场和废石堆如图6所示。

图6 王房乡王大道村花岗岩矿采场和废石堆

2.4.2 矿山地质环境治理方案设计

该矿地质环境治理工程方案以“人工清理危岩、平整整形、修筑挡堰、修筑挡土墙、修筑鱼鳞坑、覆土绿化”为主要思路,具体的治理方法如下:

1)人工清除危岩。首先对CM1、CM2、CM3采面上的危岩、浮石进行清除,消除崩塌隐患。

3)修筑挡堰。在治理区共修筑9道挡堰,挡堰采用浆砌毛石砌筑而成,挡堰设于渣坡4、渣坡7形成的马道和平台1、平台2的平台上。挡堰修筑于平台外沿向内0.5 m处,总长761 m,高0.8 m,地下0.2 m,地上0.6 m,宽0.5 m。当墙身强度达到设计强度的70%以上时,可在挡堰后侧覆土。

4)修筑挡土墙。在治理区修筑1道重力式挡土墙,挡土墙设于7号渣坡底部,总长度273 m,总高度2.5 m,基础埋深1 m,顶宽0.8 m,面坡比1∶0.3。挡土墙采用毛石和M10水泥沙浆砌筑,采用座浆法施工;采用不低于32.5普通硅酸盐水泥,墙身立面采用M10号水泥砂浆勾缝;墙顶要找平抹面,厚度不小于2 cm;挡土墙砌浆强度达到70%后,对墙后的土体进行回填,回填的碎石土须分层夯实,压实系数不小于0.95。

5)修筑鱼鳞坑。在平整后的4号渣坡坡面上修筑鱼鳞坑,鱼鳞坑采用干砌毛石砌筑,间距2 m×2 m,坑底直径0.5 m,坑口直径0.7 m,有效坑深0.4 m,在坑的下口处干砌毛石,顶宽0.2 m,高0.3 m,俯视形状为月牙状。

6)覆土绿化。在挡堰内马道上覆土,覆土面积770 m2,厚度0.5 m,覆土后种植松树,株行距均为2 m。在挡堰内渣坡坡脚处种植爬山虎,种植间距0.5 m;在平台1、平台2、渣坡上覆土,覆土面积4 850 m2,厚度0.5 m,覆土后种植松树,株行距均为2 m,在1号平台、2号平台内渣坡坡脚处种植爬山虎,种植间距0.5 m;在4号渣坡坡面上修筑的鱼鳞坑内先覆土0.1 m,然后种植松树,再覆土0.3 m;在1号、2号和3号采面坡脚处种植爬山虎,株间距0.5 m。

2.5 典型铸型用砂矿矿山迹地地质环境治理方案

调研的4处铸型用砂责任主体灭失矿山迹地,主要分布在围场县和滦平县。选择面积较大、迹地类型较多的围场县龙头山乡头板村头板沟门硅砂矿进行矿山地质环境治理方案设计。

2.5.1 矿山地质环境概况

根据单因素试验结果,建立Box-Behnken Design中心组合设计试验模型,通过拟合二次方程计算最优工艺组合以及发酵山羊乳最大理论水解度。选择接种量(X 1)、后熟时间(X 2)、发酵时间(X 3)进行三因素三水平响应面实验,试验结果见表3。

矿山地质环境问题主要为面积约14 100 m2的露天采面,坡度约为33°~75°与约10780 m2的采场平台。采面上浮石、浮渣,易引起崩塌、掉块等地质灾害。采面凹凸不平,中间采面已进行了绿化,效果良好。左侧采面最大高差为43 m,坡度33°~75°,右侧采面最大高差29 m,坡度35°~71°,上陡下缓,坡脚处堆有碎渣,方量约150 m3。采场平台长120~180 m,宽50~85 m,面积10780 m2。矿山的全景如图7所示。

图7 龙头山乡头板村头板沟门硅砂矿全景图

2.5.2 矿山地质环境治理方案设计

1)削坡错台、堆台阶。由于东侧采面高度较高,缺少植被立地空间,故在采面上部937 m标高、929 m标高、921 m标高、913 m标高、905 m标高处削坡,902 m标高处平整,台阶分别长74.2、67.5、62.4、58.3 m,宽4 m,台阶1、2、3、4、5错台角度为60°。

2)绿化工程。绿化工程主要包括台阶、堆台阶和采场平台。错台台阶绿化方面:在错台1、2、3、4、5、6台阶挡土坎内覆土,覆土厚度为0.8 m,挖穴状坑后种植一排樟子松,采用穴状坑整地,穴状坑规格为直径0.8 m,深1 m,株距2 m;堆台台阶方面:台阶上直接挖穴状坑,坑内覆土0.8 m。种植一排樟子松,坑的规格及树的株间距同上;台阶坡面方面:对新堆台阶坡面挖鱼鳞坑,坑内覆土0.3 m,种植紫穗槐,株行距为1 m×1 m。采场平台绿化方面:在采场平台直接挖穴状坑,坑内覆土0.8 m,种植樟子松,坑的规格及树的株间距同上。

2.6 典型煤矿矿山迹地环境治理方案

承德市煤矿数量相对较少、规模相对较小,调研的2处煤矿分别分布在兴隆县和营子区,选择兴隆县太兴煤业有限公司的矿山迹地进行矿山地质环境治理方案设计。

2.6.1 矿山地质环境概况

该矿开采方式为地下开采,目前矿山已闭坑。该矿需治理的区域主要包括1处煤矿中转场地、2处废弃办公区和1处废弃的配电室,总占地面积约48 466 m2,占用的土地多为耕地和林地,因多年开采,工业场地内部分植被恢复得较好。矿山部分办公区和矸石堆如图8所示。

图8 营子矿区亨达煤矿办公用房和矸石堆

2.6.2 矿山地质环境治理方案设计

因该矿损毁土地面积相对较小,且破坏地类型简单,可采用覆土绿化的方式进行矿山地质环境治理。对工业场地内的废弃设备、废弃建筑进行拆除,恢复原有地貌;在工业场地四周挖树坑,种植油松,株行距均为2 m;平整矸石堆,覆土种植紫穗槐。

2.7 典型沸石矿矿山迹地地质环境治理方案

调研的沸石矿为滦平县虎什哈太阳山沸石矿,该矿距滦平县城31 km。

2.7.1 矿山地质环境概况

虎什哈镇太阳山沸石矿为私挖乱采形成的责任主体灭失矿山,矿山治理区由一处掌子面和一处碎石堆组成,投影破坏总面积约5 400 m2。矿山开采形成的半封闭环形采面长约200 m,面积约3733 m2。东西方向采面坡度较陡,边坡角约50°~70°,高差10~45 m,坡面凹凸不平,局部节理裂隙发育,机械咬合性差,顶面原生植被覆盖度一般。废石堆位于治理区南部坡脚处,以碎石为主,长约40 m,宽10~25 m,厚0.5~1 m。矿山采面和废石堆如图9所示。

图9 虎什哈镇太阳山沸石矿采场边坡和废石堆

2.7.2 矿山地质环境治理方案设计

该矿地质环境治理方案以“削坡错台、砌筑挡堰、废石回填、场地平整、覆土绿化”为主要思路,降低地质灾害隐患,恢复矿山地质环境。

1)采面治理工程。首先对坡面进行削坡错台,对坡面上的危岩、松散石块进行清理,进一步消除安全隐患。生产产生的废石就近推运回填至采坑坡脚并进行分层压实。平台内砌筑浆砌毛石挡堰,挡堰断面尺寸0.6 m×0.5 m,平台内覆土厚度不低于0.5 m,并栽植松树,松树选用株高1.0~1.5 m,胸径3~5 cm,2 m×2 m间距种植。在碎石坡面上挖鱼鳞坑栽植沙棘,沙棘栽植本着少破坏原有植被的原则,在坡面补种栽植。区域内平台坡脚处栽植爬山虎,以起到绿化坡面的作用。

2)废石堆治理工程。治理区平整后覆0.5 m的土层栽植株高1.0~1.5 m、胸径3~5 cm、株间距2 m×2 m的松树进行绿化。在坡脚处栽植1年生、株高0.2~0.3 m、株间距0.5 m的爬山虎进行绿化。

2.8 典型铅锌矿矿山迹地环境治理方案

所调研的铅锌矿位于承德市隆化县238°方位,距县城直线距离20 km,行政区划隶属于隆化县榛子沟村管辖。

2.8.1 矿山地质环境概况

隆化县隆化镇十二挠海千僧沟村后山沟群采铅锌矿主要地质环境问题是由采场边坡和废石堆引起的。矿山经过多年开采形成条形采面一处,总长度约162 m,坡面面积约8 800 m2,其中东侧山体顶部采面较陡立,坡角70°~80°,最大垂直高度约18 m,坡面凹凸不平,局部节理裂隙发育,咬合性差;东侧山体下部海拔标高707~730 m,形成高约27 m的危岩带,坡度约30°~40°,总危岩量为250 m3。矿山边坡和废石堆如图10所示。

图10 十二挠海千僧沟铅锌矿部分采场边坡和废石堆

2.8.2 矿山地质环境治理方案设计

矿山地质环境恢复治理规划方案以东侧山体清理危岩、削坡错台和覆土绿化为主要思路,达到消除地质灾害隐患、恢复矿山地质环境的目的。

1)削坡。危岩、浮石清理完成后,对东侧山体进行削坡和坡面清理,使最终边坡角小于40°,且坡面较为平整;在东侧山体削坡错一个宽2 m的平台,并修筑高0.8 m、顶宽约0.5 m、底宽0.5 m、长约73 m的挡堰,挡堰基础嵌入中风化岩体内。

2)绿化。对平台、东侧山体及平台上临近山体处进行绿化,绿化以松树和爬山虎为主。松树采用0.5 m×0.5 m×0.4 m的树坑栽植,株距2 m,选择易成活的季节进行栽种,如遇基岩地区可用生根粉、保水剂等抗旱技术,提高苗木的成活率。在东侧山体坡脚及平台上临近山体处栽植爬山虎进行绿化,爬山虎坑采用0.3 m×0.3 m×0.3 m的规格,穴距为1 m,每穴1~2株。种植后发现有枯萎或生长不良的应及时进行补种。

3 承德地区责任主体灭失矿山迹地地质环境治理存在的问题及对策

3.1 承德地区责任主体灭失矿山迹地地质环境治理存在的问题

对承德市8县3区59个责任主体灭失矿山迹地地质环境调查资料分析后发现,虽然各县区需治理的矿山数量较多,但各矿损毁土地面积、迹地类型相对较少,且地质条件较为简单,因此,各矿山实现复绿的技术难度相对较小。但在调研过程中,发现矿山地质环境治理存在以下主要问题:

1)资金不足

资金是制约矿山生态修复的关键因素之一,责任主体灭失矿山迹地生态修复普遍缺乏资金的支持,这也是此类矿山多年没有得到有效治理的根本原因。

2)施工质量不符合规范要求

施工质量对矿山迹地生态修复效果具有重要影响,部分矿山由于资金、监管等方面的原因,施工质量没有达到规范或设计的要求。如覆土厚度不够、覆土的压实系数小、防排水系统的设置缺失、挡堰的规格尺寸小于设计尺寸、坡面植被修复等没有达到规范或设计要求。部分不符合规范或设计要求的矿山如图11所示。

图11 生态修复不符合规范要求的部分矿山

3)存在二次盗采现象

由于监管不严,个别企业以削坡、错台、清运废石等为由,对矿产资源进行二次盗采,这不仅进一步增大了矿区的破坏范围,而且对已自然恢复的区域也造成了不同程度的破坏,进一步增大了矿山生态恢复的难度。

4)后期管理不到位

矿山迹地生态修复工程施工完成后,部分矿山过了养护期就不再进行管理或实行粗放管理,这就使得在养护期内矿区具有较好的修复效果,过了养护期矿区生态退化严重,出现“一年生、两年黄、三年死光光”的情况。

3.2 承德地区责任主体灭失矿山迹地地质环境治理对策

综合上述分析可知,各矿经过多年的无序开采而没有得到有效治理的根本原因不在技术而在对策。为实现绿色矿山建设的目标,需从责任、引导、推进和施策等方面综合推动责任主体灭失矿山迹地地质环境治理工作的实施。

1)强化责任、加强组织领导

责任主体灭失矿山迹地地质环境治理工作需财政、环境保护、发改委等多部门协调完成,但各部门间协调能力较差,矿山地质环境治理工作进展没有达到预期要求。针对这一问题,河北省委、省政府明确有关部门的职责分工,要求严格实行党政同责,形成党委领导、政府负责、自然资源部门牵头、其他部门协同、企业广泛参与的联动机制,全面提高矿山地质环境治理的工作效率。承德市以河北省的方针政策为基础,根据各县区的实际情况,建立了矿山生态修复治理动态台账,分解下达到各县区,明确每处的责任主体、整治要求、具体负责人、完成期限等。以强烈的责任感和使命感,推动责任主体灭失矿产地矿山地质环境的治理工作,层层传导责任压力,确保矿山恢复治理工作有力有序的开展实施。

2)科学引导、强化顶层设计

以《关于改革和完善矿产资源管理制度加强矿山环境综合治理的意见》、《关于严格控制矿产资源开发加强生态环境保护的通知》、《加强矿产资源开发管控十条措施》、《关于妥善处理“四区一线”内企业问题的指导意见》及《关于深入开展重点领域清理规范的意见》等一系列政策文件为依据,明确矿山综合治理任务、目标和基本原则。承德市各县区责任主体灭失矿山迹地地质环境治理工作同样以上述政策文件为依据,根据各县区的具体情况,科学引导矿山地质环境治理工作的开展。

根据2020年制定的《河北省非煤矿山综合治理条例》、《河北省矿山综合治理攻坚行动方案》、《关于加强矿产开发管控保护生态环境的决定》等文件,进一步明确承德市各县区生态保护红线、环境质量底线,综合治理责任主体灭失矿山迹地的基本要求。进一步规范各方面的管控措施,协调好资源开发与环境保护间的辩证关系,明确了责任主体灭失矿山迹地环境治理、绿色矿山建设的要求和标准,将承德市各县区矿山地质环境治理工作纳入规范化、法制化轨道。

3)持续推进、抓好专项治理

承德市把责任主体灭失矿山迹地地质环境治理作为加强生态文明建设的重要组成部分,这不仅巩固了京津的生态屏障,而且为打赢京津冀蓝天保卫战具有重要的促进作用。基于此,承德市印发了《承德市责任主体灭失矿山迹地综合治理方案》,该《方案》明确指出,在2018年、2019年完成127处责任主体灭失矿山迹地地质环境治理工作的基础上,2020年完成130处,到2021年年底全面完成所确定的287处责任主体灭失矿山迹地的地质环境治理任务。

4)综合施策、破解治理难题

承德地区气候条件相对较差,降雨少且主要集中在夏季,这为矿山生态修复增加了难度。大部分山坡露天矿开采后形成的迹地自然恢复过程漫长或难以实现,加之历史上部分矿山开采不规范,形成大量高陡岩质边坡、废石堆、渣坡等迹地,成为矿山地质环境治理工作难度较大的区域。为此,承德市在参考国内外成功案例的基础上,积极探索适合本地区的矿山综合治理模式,按照“宜林则林、宜耕则耕、宜草则草、宜建则建、宜景则景”和“一矿一策”的原则,总结出台阶式复绿、平台式治理、微地形改造等多种治理模式,初步形成了适合该地区矿山环境恢复治理的技术方法体系。

为破解责任主体灭失矿山迹地地质环境综合治理任务重、时间紧、资金缺口大等难题,承德市积极探索利用市场化方式推进矿山迹地地质环境治理,将矿山地质环境治理与资源综合利用、产业发展统筹考虑。明确了鼓励矿山土地综合修复利用、实行差别化土地供应、盘活矿山存量建设用地、合理利用废弃矿山土石料等支持政策,激发了社会资本参与矿山修复治理的积极性,增强了矿山修复治理统筹推进的合力,实现了“变迹地为资源、变包袱为财富、变伸手为招手”。

4 结论

1)在详细分析承德地区典型责任主体灭失矿山迹地调研资料的基础上,根据各县区责任主体灭失矿山迹地类型、破坏规模、气候特点等影响因素,选取典型矿山迹地进行矿山地质环境治理方案设计,为各县区内其他迹地地质环境治理方案设计提供参考。

2)为实现绿色矿山建设的目标,依据承德市责任主体灭失矿山迹地综合治理方案,提出强化责任、加强组织领导,科学引导、强化顶层设计,持续推进、抓好专项治理和综合施策、破解治理难题等责任主体灭失矿山迹地地质环境治理对策。

3)在参考国内外成功案例的基础上,积极探索适合本地区的矿山综合治理模式,按照“宜林则林、宜耕则耕、宜草则草、宜建则建、宜景则景”和“一矿一策”的原则,总结出台阶式复绿、平台式治理、微地形改造等多种治理模式,初步形成了适合该地区矿山环境恢复治理的技术方法体系。

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